본 연구는 풍력터빈으로 입사되는 연직풍속분포를 변화시킴으로써 풍력터빈 운전성능 향상을 위한 풍속전단 경감방법에 대한 것이다. 전산유체역학 소프트웨어인 FLUENT를 사용하여 풍력터빈의 풍상부에 설치한 전단제거 구조물 주위의 정상/비정상상태의 바람장 특성을 모사하였다. 전단제거 구조물의 형상은 펜스, 건물 또는 방풍림일 수 있다. 수치모의 결과에 의하면, 풍력터빈의 회전자 높이구간에서의 풍속전단이 확연하게 경감됨을 확인할 수 있는데, 이는 전단제거 구조물의 후단에서 발생한 유동박리 및 재순환에 의해 형성된 가상적 언덕의 풍속할증 효과 때문이다.
This study investigates a wind-shear mitigation method for improving wind turbine performance by modifying a vertical wind profile projecting to an MW-class wind turbine. A Computational Fluid Dynamics software, FLUENT, is used to simulate the characteristics of steady/unsteady wind flow over a shear-free structure installed upstream of a wind turbine. The shape of the shear-free structure can be a fence, buildings and wind break trees, and such like. According to the results of the numerical simulation, it is obvious that wind shear between the heights of a wind turbine rotor-plane is noticeably mitigated due to the speedup effect on a virtual hill generated by flow separation behind a shear-free structure.